(57)【要約】【課題】大気などの気体中で安定に動作し，安全に取り扱うことのできる軽くコンパクトでフレキシブルな有機アクチュエータモジュールを提供すること。【解決手段】伸縮部材を有する容器内に有機アクチュエータ，対向電極，電解質溶液と共にガスが密封された構造をとり，有機アクチュエータの両端が容器に固定され，対向電極の一端のみが容器に固定されたアクチュエータモジュールとする。【選択図】図１
2006311630.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
その内部で両端が固定されたアクチュエータ膜、前記アクチュエータ膜に対向するように配置された対向電極、電解質溶液およびガスをその内部に有する容器を有し、
前記容器内に前記電解質溶液およびガスが収容されることにより前記容器内が陽圧に保たれ、かつ、前記容器の少なくとも一部が伸縮性部材部分を有することを特徴とするアクチュエータモジュール。
【請求項２】
前記アクチュエータ膜へ電圧無印加の状態で、前記容器内で前記アクチュエータ膜は張力がかかった状態にあることを特徴とする請求項１記載のアクチュエータモジュール。
【請求項３】
前記アクチュエータ膜と前記対向電極との間に正又は負の電圧を印加する手段を有することを特徴とする請求項１記載のアクチュエータモジュール。
【請求項４】
前記アクチュエータ膜と前記対向電極との間に正又は負の電圧を印加することにより前記アクチュエータ膜は伸縮することを特徴とする請求項3記載のアクチュエータモジュール。
【請求項５】
前記容器は気体中に置かれ、前記アクチュエータ膜の伸縮により前記容器の少なくとも一部が伸縮することを特徴とする請求項4記載のアクチュエータモジュール。
【請求項６】
前記容器は一端側に第１の固定部材、他端側に第２の固定部材を有し、前記第１および第２の固定部材間に中空の前記伸縮性部材が設けられ、前記第１の固定部材に前記アクチュエータ膜の一端が固定され、前記第２の固定部材に前記アクチュエータ膜の他端が固定され、前記第１の固定部材に前記対向電極の一端が固定され、前記容器内に前記電解質溶液およびガスが気密に収容されていることを特徴とする請求項１記載のアクチュエータモジュール。
【請求項７】
前記第１の固定部材に固定された前記アクチュエータ膜の一端には第１の電極が固定され、前記対向電極の一端には第２の電極が固定されていることを特徴とする請求項6記載のアクチュエータモジュール。
【請求項８】
前記アクチュエータ膜は導電性微粒子を有機高分子でバインドしたものを有することを特徴とする請求項１記載のアクチュエータモジュール。
【請求項９】
前記アクチュエータ膜と前記対向電極との間には前記アクチュエータ膜および前記対向電極に非接触の状態でセパレータが設けられていることを特徴とする請求項１記載のアクチュエータモジュール。
【請求項１０】
前記アクチュエータ膜の両端間を短絡するように導線が設けられているか又は前記アクチュエータ膜の少なくとも任意の二点間を短絡するように導線が設けられていることを特徴とする請求項１記載のアクチュエータモジュール。
【請求項１１】
前記アクチュエータ膜の一端を固定している部分および前記アクチュエータ膜の長手方向の前記容器の壁面は非伸縮性部材よりなり、前記アクチュエータ膜の他端を固定している部分には前記伸縮性部材が設けられていることを特徴とする請求項1記載のアクチュエータモジュール。
【請求項１２】
前記伸縮性部材側に固定された前記アクチュエータ膜の先端部には電極およびピンが設けられ、それらを有する容器が整列して複数配置されていることを特徴とする請求項11記載のアクチュエータモジュール。
【請求項１３】
その内部で両端が固定されたアクチュエータ膜、前記アクチュエータ膜に対向するように配置された第１および第２の対向電極、電解質溶液およびガスをその内部に有する容器を有し、
前記容器内に前記電解質溶液およびガスが収容されることにより前記容器内が陽圧に保たれ、かつ、前記容器の少なくとも一部が伸縮性部材部分を有することにより、かつ、前記アクチュエータ膜へ電圧無印加の状態で、前記アクチュエータ膜は前記容器内で伸長した状態にあり、
前記第１の対向電極の一端は前記容器の一端側に固定され、前記第２の対向電極の一端は前記容器の他端側に固定されていることを特徴とするアクチュエータモジュール。
【請求項１４】
前記容器は一端側に第１の固定部材、他端側に第２の固定部材を有し、前記第１および第２の固定部材間に中空の前記伸縮性部材が設けられ、前記第１の固定部材に前記アクチュエータ膜の一端が固定され、前記第２の固定部材に前記アクチュエータ膜の他端が固定され、前記アクチュエータ膜の両端間又は任意の２点間は第１の導線で短絡され、前記第１および第２の対向電極間は第２の導線で短絡され、前記容器内に前記電解質溶液およびガスが気密に収容されていることを特徴とする請求項１3記載のアクチュエータモジュール。
【請求項１５】
前記第１の固定部材に固定された前記アクチュエータ膜の一端には第１の電極が固定され、前記第２の固定部材に固定された前記アクチュエータ膜の一端には第２の電極が固定され、前記第１の対向電極の一端には第３の電極が固定され、前記第２の対向電極の一端には第４の電極が固定された第１および第２の容器を有し、前記第１の容器の第１の電極と前記第２の容器の第２の電極との間が第１の導線または電線で接続され、前記第１の容器の第３の電極と前記第２の容器の第４の電極との間が第２の導線または電線で接続されていることを特徴とする請求項13記載のアクチュエータモジュール。
【請求項１６】
前記第１および第２の容器には共通の電力が供給され、それぞれの容器が伸縮することを特徴とする請求項15記載のアクチュエータモジュール。
【請求項１７】
第１および第２のアクチュエータ膜、前記第１および第２のアクチュエータ膜にそれぞれ対向するように配置された第１および第２の対向電極、電解質溶液およびガスをその内部に有する容器を有し、
前記容器内に前記電解質溶液およびガスが収容されることにより前記容器内が陽圧に保たれ、
前記第１のアクチュエータ膜の一端と前記第２のアクチュエータ膜の一端とは導線を用いて固定され、前記第１および第２のアクチュエータ膜の他端側は直接的または間接的に前記容器に固定され、
前記第１のアクチュエータ膜の他端側を固定している部分、前記第２のアクチュエータ膜の他端側を固定している側壁部分および前記第１および第２のアクチュエータ膜の長手方向の前記容器の底面は非伸縮性部材又は実質的に非伸縮性固体部材よりなり、
前記容器の上面部分には伸縮性部材が設けられ、
前記第１のアクチュエータ膜と前記第１の対向電極間および前記第２のアクチュエータ膜および前記第２の対向電極間にそれぞれ正または負の電圧を印加することにより前記アクチュエータ膜を伸縮させ、前記第１および前記第２のアクチュエータ膜間に設けられ、かつ、前記伸縮性部材を外気側に押し出すように設けられたピンを移動させるように構成された特徴とするアクチュエータモジュール。
【請求項１８】
前記第１および第２のアクチュエータ膜が収縮した状態で前記第１および前記第２のアクチュエータ膜は一直線状になり、前記第１および第２のアクチュエータ膜が伸長した状態で前記第１および前記第２のアクチュエータ膜の中央部がたわんだ状態になることを特徴とする請求項17記載のアクチュエータモジュール。
【請求項１９】
前記ピンを有する容器を整列させ、前記ピンの集合が点字を構成するように前記容器を複数配置したことを特徴とする請求項17記載のアクチュエータモジュール。
【請求項２０】
前記容器は気体中に置かれ、前記第１および第２のアクチュエータ膜の伸縮により前記容器の少なくとも一部が伸縮することを特徴とする請求項17記載のアクチュエータモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はアクチュエータモジュールに関し，特に電圧が印加されることにより伸縮する有機材料を用いたアクチュエータモジュール構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療や介護の分野では，能動カテーテルや内視鏡，リハビリ補助具，パワードスーツ，人工臓器等の用途に，軽量，フレキシブルで駆動電圧の低い安全なアクチュエータが望まれている。また，今後新たな需要が期待されるペーパーディスプレイや携帯型触覚伝達デバイスなどには，それらの性質に加え，小さなスペースで複雑な動きを実現できるアクチュエータが必要とされる。このように，従来のような大発生応力，高速応答，高精度制御のアクチュエータだけではなく，今後，コンパクト，軽量，フレキシブル，音が静かで身につけていて安全（例えば、低駆動電圧であるので。）であるソフトなアクチュエータも必要とされることが予想される。
【０００３】
このようなアクチュエータには，材料自身が外部信号により変形するものが適している。材料自身が変形するアクチュエータで，現在良く知られているものに強誘電体のピエゾ効果を利用したピエゾアクチュエータや，形状記憶合金(SMA; Shape-memory alloy)の相転移を利用したSMAアクチュエータなどがある。しかし，ピエゾアクチュエータは高速応答性，大発生応力を示すが，伸縮率が小さく，駆動電圧も高く，フレキシビリティーに欠ける。また，SMAアクチュエータは，伸縮率が大きく，ワイヤーにするとフレキシブルであるが，通電加熱による自己発熱で温度を変えて相転移を起こして伸縮するため，応答性が遅く，耐久性が低く，精確な制御が難しいなど，それぞれ一長一短があった。
【０００４】
このような従来の伸縮型アクチュエータとは別に，軽量で柔らかい有機高分子材料等のソフトマテリアルを原料とするアクチュエータ（以下，有機アクチュエータと呼ぶ）がある。有機アクチュエータの中でも，ポリアニリンやポリピロールをいった導電性高分子を材料とした導電性高分子アクチュエータ（特許文献１：特開平２−２０５８６号公報）や，イオン交換樹脂を材料としたイオン導電性高分子アクチュエータ（特許文献２：特開平６−６９９１号公報），導電性微粒子をイオン導電性高分子でバインドした導電性微粒子混合イオン高分子アクチュエータ（非特許文献１：石橋雅義，加藤美登里：伸縮型イオン導電性高分子アクチュエータ：２００４年第53回高分子学会年次大会，ＩＰＡ１５５）は，材料が軽く，動作音も静かで，駆動電圧が数ボルトと低く，柔らかいため安全である。このうち，導電性高分子アクチュエータと導電性微粒子混合イオン高分子アクチュエータは生体筋肉と同様に伸縮型であり，生体筋肉より発生応力が大きい。さらに，導電性微粒子混合イオン高分子アクチュエータは耐久性も優れている。
【０００５】
【特許文献１】特開平２−２０５８６号公報
【０００６】
【特許文献２】特開平６−６９９１号公報
【特許文献３】特開２０００−８３３８９号公報
【非特許文献１】石橋雅義，加藤美登里：伸縮型イオン導電性高分子アクチュエータ：２００４年第53回高分子学会年次大会，ＩＰＡ１５５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
導電性微粒子混合イオン高分子アクチュエータ等の有機アクチュエータは，基本的には電解質溶液中で同じ電解質溶液中に設置された対向電極に対し，電圧を印加することにより電解質溶液中でのみ伸縮動作する。そのため，電解質溶液中以外の場所で使用する場合は，電解質溶液内で動作する有機アクチュエータ膜の動きを何らかの方法で電解質溶液外に取り出す必要があった。
本発明の目的は，大気などの気体中で安定に動作し，安全に取り扱うことのできる軽くコンパクトでフレキシブルな有機アクチュエータモジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために，本発明では有機アクチュエータ膜を電解質溶液と対向電極と共に一つの容器に封入した有機アクチュエータモジュールとする。有機アクチュエータ膜を電解質溶液と対向電極と共に一つの容器に封入した有機アクチュエータモジュールには，電解質溶液が外に漏れないように，有機アクチュエータを電解質溶液ごと容器に密封する必要がある。そのようなアクチュエータモジュールの構造には特開２０００−８３３８９号公報(特許文献３)が開示されている。
【０００９】
本発明のアクチュエータモジュールでは，伸縮部材を有する容器内に有機アクチュエータ，対向電極，電解質溶液と共にガスが密封された構造をとる。そして，このガスにより容器の内圧は陽圧に保たれる。陽圧であることから，容器の伸縮部材部分に張力がかかり，容器に固定された有機アクチュエータ膜にも常に張力がかかる状態になる。すなわち，有機アクチュエータ膜に張力を与えるカウンターバネ機構をつけたのと同じ効果が得られる。このことにより，本発明のアクチュエータモジュールは従来収縮時にのみ力を出せる有機アクチュエータを用いても，カウンターバネ機能を有するため、伸長時にも力を出すことができる。しかも，本発明では軽量で不定形のガスを用いて行うため，有機アクチュエータのコンパクト，軽量，フレキシブルという特徴を失うことなく大気などの気体（以下、単に「ガス」ともいう。）中で動作するアクチュエータモジュールができる。また，この方法は，空気のようなガスを使用でき，余分な取り付け部品も無いため，容易にかつ安価に製造できるといった利点もある。さらに，外圧により体積の変化が可能であるガスが封入されているため，容器の伸縮部材部分に予期せぬ外力がかかっても，ガスがクッションとなり，容器の破壊を防げるといった利点もある。
【００１０】
また，本発明のアクチュエータモジュールでは，対向電極の一端のみを容器に固定する。このようにすることにより，伸縮時に対向電極はアクチュエータモジュールの負荷とならない。また，対向電極が曲がるなどの変形が生じないため，対向電極に負担をかけない。そのため，対向電極の劣化による性能の低下なく，安定して長時間使用することができるようになる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の実施例によれば，大気などの気体中で安定に動作し，安全に取り扱うことのできる軽くコンパクトでフレキシブルな有機アクチュエータモジュールを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施例について図を用いて説明する。
【実施例１】
【００１３】
実施例１では，本発明の実施例に係るアクチュエータモジュールの基本的な構造および，その作製方法について説明する。
はじめに，アクチュエータモジュールの基本的な構造について図１を用いて説明する。図１Ａは，本発明の実施例に係るアクチュエータモジュール構造を説明するためのアクチュエータモジュール構造断面の概念図，図１Ｂは本発明の実施例に係るアクチュエータモジュール構造の外面の概念図である。
【００１４】
アクチュエータモジュール１０は，アクチュエータ膜１，これに対向して設けられる対向電極２，アクチュエータ膜１と対向電極２とが浸漬される電解質溶液３，ガス４，樹脂材料などでできた固定部材部分５１とゴム材料などでできた伸縮性部材部分８からなる容器５，アクチュエータ膜電圧供給電極６，対向電極電圧供給電極７で構成される。容器５にはアクチュエータ膜１，対向電極２，電解質溶液３，ガス４，アクチュエータ膜電圧供給電極６，対向電極電圧供給電極７が収容され，ガス４により容器内が陽圧に保たれつつ密封されている。
【００１５】
アクチュエータ膜１の一端にはアクチュエータ膜電圧供給電極６の一端が接合されている。アクチュエータ膜電圧供給電極６のアクチュエータ膜１が接合されていないもう一方の端は容器５の固定部材部分５１を通し容器外部に露出している。また，アクチュエータ膜電圧供給電極６は容器５の固定部材部分５１に固定され，アクチュエータ膜１のアクチュエータ膜電圧供給電極６が接合されていないもう一方の端は容器５の固定部材部分５１に固定されているため，アクチュエータ膜１は両端とも容器５に固定されていることになる。対向電極２にも同様に対向電極電圧供給電極７の一端がつけられ，対向電極電圧供給電極７の他方の端も固定部材部分５１を通し容器外部に露出している。対向電極２は一端のみが固定部材部分５１に固定されている。なお、この固定部材部分51には硬い材料を用いるのが好ましい。例えば、樹脂、プラスチック、金属である。図７、図８における固定部材部分51に使用する材料もこの実施例と同様のものを使用することができる。
【００１６】
容器５の内圧はガス４により陽圧になるよう保たれているため，伸縮性部材部分８は電極間に電圧が印加されていない状態でも引き延ばされている。伸縮性部材部分８は，アクチュエータ膜１及び対向電極２を囲むように設けられているため，容器５にはアクチュエータ膜１を引っ張る方向に変形する力がかかっている。アクチュエータ膜１の両端は容器５の固定部材部分５１に固定されていているため，アクチュエータ膜１両端には常に容器５にからの張力がかかっている。それに対し，対向電極２は一端のみが容器５の固定部材部分５１に固定されているため，対向電極２には容器５からの張力はかかっていない。そのため，アクチュエータ膜１の伸縮動作は対向電極２に阻害されず，アクチュエータモジュール１０の伸縮動作として伝えることができる。具体的には容器を固定する両端の部材間の距離が増減する。
【００１７】
アクチュエータ膜１は，電解質溶液３中で対向電極２との間に電圧を印加されると伸縮する性質を有する材料から成るか又はそのような材料を有する。このアクチュエータ膜１の材料としては，導電性微粒子を高分子でバインドしたものが望ましい。この材料は電解質溶液中で同じ電解質溶液中に配置した対向電極に対して直流電圧を印加すると，その電圧値に応じた等方的な体積の変化が生じ，伸縮する。そして，その伸縮量は電圧を印加したときにその材料に蓄えられる電荷量に比例して大きくなる。蓄積電荷量が大きいほど、伸びが大きくなる。ここで、材料に電荷が蓄えられるとは，材料界面に生じる電気二重層キャパシターに充電されることと等価である。そのため，電荷量を多く蓄えるには，電気二重層キャパシターの電気容量が大きいことが必要となる。電気二重層キャパシターの電気容量は，その材料が電解質と接触できる面積，すなわち電気化学的表面積に比例するため，大きな伸縮を得るためには表面積が大きな材料を使用することが望ましい。炭素微粒子のような「比表面積が大きい」，「電気化学的に不活性」といった特徴を持つ導電性微粒子を，イオン導電性高分子ゲルなど「その高分子中で電解質が移動できる」，「高分子鎖に架橋点を持ち，変形しても元の形状に戻りやすい」といった特徴を持つ材料でバインドした材料がアクチュエータ膜１の材料に適している。
【００１８】
実施例１ではアクチュエータ膜１に比表面積約１５００平方メートル毎グラム，一次粒径サイズ約４０ナノメートルの炭素微粒子をパーフルオロスルホン酸コポリマーのイオン導電性高分子でバインドした材料を使用する。そのサイズは幅５ミリメートル，長さ２０ミリメートル，厚さ０．５ミリメートルの膜を使用する。アクチュエータ膜１には，実施例１で使用した材料以外にも，電気伝導度を上げるために実施例１で使用した材料に炭素繊維，カーボンナノチューブを混合した材料も使うことができる。また，グラファイトシートなどバインダーを含まなくても比表面積の大きな材料であれば使うことができる。さらに，アクチュエータ膜１の材料としてポリピロールやポリアニリンといった導電性高分子も使用可能である。
【００１９】
対向電極２は電解質溶液３中でアクチュエータ膜１との間に電圧を印加しても電解質溶液３との電気化学反応が生じにくく，電解質溶液３の電気分解が生じにくい（電位窓が広い）材料からなる。対向電極２の材料にはアクチュエータ膜１の材料と同様，比表面積の大きな炭素微粒子をイオン導電性高分子などその高分子中で電解質が移動できる材料でバインドした材料が望ましい。この材料を用いると，電圧を印加しても電解質溶液３との電気化学反応が生じにくい。そのため，安定した動作が得られる。また，この材料を用いると，電位窓が広く，大きな電圧が印加できるため，大きな伸縮率が得られる。実施例１ではアクチュエータ膜１と同じく，比表面積約１５００平方メートル毎グラム，一次粒径サイズ約４０ナノメートルの炭素微粒子をパーフルオロスルホン酸コポリマーのイオン導電性高分子でバインドした材料を使用する。対向電極２には，実施例１で使用した材料以外にも，電解質溶液と電気化学反応が生じにくい，白金のような貴金属材料，グラファイトやドープした導電性ダイヤモンドなどの導電性の炭素材料も使用することができる。
【００２０】
電解質溶液３は高濃度の塩化ナトリウム水溶液のような，電気伝導度が高く，安全な電解質溶液が望ましい。実施例１では濃度１規定の塩化ナトリウム水溶液を使用した。電解質溶液３には，実施例１で使用した電解質溶液以外にも，塩化リチウム水溶液などのハロゲン化アルカリ金属の水溶液や，過塩素酸塩，フッ化ホウ酸塩，フッ化リン酸塩，臭化物塩，水酸化物塩，酢酸塩，硫酸塩，硝酸塩，ホウ酸塩等の水溶液も使用することができる。また，カチオンにも金属のほか，アルキルアンモニウム塩等の分子性のカチオンも使用可能である。また，非水系の四エチルアンモニア四フッ化ホウ素や四エチルアンモニア六フッ化リンのプロピレンカーボネート溶液やガンマブチロラクトン溶液なども使用可能である。
【００２１】
ガス４は容器５内の内圧を上げ，容器５の伸縮部材部分８を変形させることにより，容器５の固定部材部分５１に両端がつながっているアクチュエータ膜１に張力を与えるだけでなく，容器５の伸縮部材部分８に予期せぬ外力がかかっても，ガス４がクッションとなり，容器５の破壊を防げるといった役割もある。ガス４には安価で安全なガスが望ましい。実施例１では安価で安全な空気を使用する。ガス４には実施例１で使用したガス以外にもアルゴンガスなどの不活性ガスや，安価で安定な窒素ガス，二酸化炭素ガス，およびそれらの混合ガスを使用することができる。また，内圧が足りない場合，電解質溶液を電気分解して少量のガスを発生させて内圧を調整することもできる。
【００２２】
容器５の固定部材部分５１は軽量で絶縁性の高い材料が望ましい。また，伸縮部材部分８はエラストマーのような弾性材料で電解質溶液に対し不活性であることが必要である。実施例１では，伸縮部材部分８にシリコンゴム材料を，固定部材部分５１にアクリル樹脂を使用する。伸縮部材部分８には，実施例１で使用したシリコンゴム材料以外にも，天然ゴムや合成ゴム，弾性率の低いポリウレタン樹脂などのエラストマー材料も使用できる。固定部材部分５１にも実施例１で使用した材料以外の高分子材料も使用することができる。
【００２３】
次に，アクチュエータモジュール１０の伸縮動作，アクチュエータ特性について述べる。
はじめに，アクチュエータモジュール１０の伸縮動作について図２を用いて説明する。実施例１のアクチュエータモジュール１０は，容器５外部に露出しているアクチュエータ膜電圧供給電極６と対向電極電圧供給電極７との間に外部から電圧を印加する事で動作させる。図２ＡからＥはアクチュエータモジュール１０に外部から電圧を印加したときのアクチュエータモジュール１０の伸縮動作を模式的に表した図である。アクチュエータ膜電圧供給電極６と対向電極電圧供給電極７を同電位にした状態（図２Ａ）から，アクチュエータ膜電圧供給電極６が正になるように電圧を印加すると，アクチュエータ膜１が収縮し，容器５の伸縮性部材部分８が変形し，アクチュエータモジュール１０が長手方向に収縮する（図２Ｂ）。この状態で，アクチュエータ膜１と対向電極２を電気的に開放しても，アクチュエータ膜１に蓄えられた電荷は保存されるため，形状はほぼそのままの状態に保たれる（図２Ｃ）。さらに，アクチュエータ膜電圧供給電極６が負になるように電圧を印加すると，アクチュエータ膜１が伸長する。アクチュエータ膜１は容器５により張力がかかっているため，アクチュエータモジュール１０は長手方向に伸長する（図２Ｄ）。このとき，アクチュエータ膜１に容器５から張力がかかっていないと，アクチュエータ膜１が薄い場合，アクチュエータ膜１が折曲がるなど変形するだけでアクチュエータモジュール１０を変形させることはできない。さらにアクチュエータ膜電圧供給電極６が正になるように電圧を印加すれば図２Ｂのようにアクチュエータモジュール１０は収縮し，アクチュエータ膜電圧供給電極６と対向電極電圧供給電極７を同電位にすると図２Ａのように電圧印加前の形状に戻り，電源を開放にすると形状はそのままの状態に保たれる（図２Ｅ）。
【００２４】
実施例１のアクチュエータモジュール１０を動作させるときの，アクチュエータ膜電圧供給電極６と対向電極電圧供給電極７との間に印加する電圧とアクチュエータ膜１に流れる電流，アクチュエータモジュール１０の伸縮率の関係を図３に示す。アクチュエータモジュール１０の形状を変化させるために印加電圧の値を変化させると，瞬間的に電流は流れるが，変化させた後の形状を維持するのに電流はほとんど流れない。したがって，アクチュエータモジュール１０は変化させた形状を維持するにはほとんど電力を消費しないという特長を有する。実施例１のアクチュエータモジュールでは±２．５ボルトの入力電圧で最大伸縮率３％の伸縮動作をさせることができる。
【００２５】
次に，アクチュエータモジュール１０の発生力について述べる。
アクチュエータモジュール１０が発生できる力は，伸長時と収縮時で異なる。伸長時はアクチュエータ膜１にかかる容器５からの張力でほぼ決まる。収縮時はアクチュエータ膜１の発生力と，アクチュエータ膜１にかかる容器５からの張力とのバランスできまる。アクチュエータ膜１の発生力の上限は，アクチュエータ膜１の材料固有の最大発生応力で決まる。実施例１のアクチュエータ膜１の場合，発生応力は生体筋肉の約１０倍の３メガパスカル程度である。アクチュエータ膜１にかかる容器５からの張力は伸縮部材部分８の弾性定数とガス４の量で調節でき，実施例１のアクチュエータモジュール１０は収縮時では最大１キログラムの負荷を持ち上げることができる。
【００２６】
次に，アクチュエータモジュール１０の応答性について述べる。
実施例１のアクチュエータモジュール１０では周波数３０ヘルツの電圧を入力しても，それに追従した伸縮動作が得られる。一般に，アクチュエータモジュール１０の応答性は主にアクチュエータ膜１の伸縮動作速度に依存する。アクチュエータ膜１の伸縮はアクチュエータ膜１に充放電される電荷に依存する。したがって，伸縮動作の速度は充放電時間に依存する。充放電時間を短くする，すなわち伸縮動作を速くするには，アクチュエータ膜１の電気容量値Ｃとアクチュエータモジュール１０の内部抵抗値Ｒの積（ＲＣ）を小さくする必要がある。しかし，アクチュエータ膜１の電気容量値Ｃを小さくすると伸縮率も小さくなるため，電気容量を小さくすることはできない。そのため，アクチュエータモジュール１０の内部抵抗を下げる必要がある。アクチュエータモジュール１０の内部抵抗にはアクチュエータ膜１と対向電極２間の電解質溶液３による電気抵抗とアクチュエータ膜，対向電極の電気抵抗がある。アクチュエータ膜１と対向電極２間の電解質溶液３による電気抵抗を下げるには，電解質溶液３の濃度を濃くし，アクチュエータ膜１と対向電極２間の距離をなるべく狭くする必要がある。実施例１ではアクチュエータ膜１と対向電極２間の電解質溶液３による電気抵抗を下げるため，電解質溶液３に高濃度（１規定）の塩化ナトリウム水溶液を使用し，アクチュエータ膜１と対向電極２間の距離が近くなるように，アクチュエータ膜１と対向電極２を対向して配置している。その際，図４Ａに示すようにアクチュエータ膜１と対向電極２が接触しないように，その間に薄いセパレータ９を入れてもよい。実施例１では，アクチュエータ膜１，対向電極２の電気抵抗を下げるため，電気伝導度の大きい高炭素微粒子含有量（４０％）の材料を用いている。
【００２７】
さらに，アクチュエータ膜１の電気抵抗による電圧降下を避けるために，図４Ａに示すようにアクチュエータ膜１の両端を被覆導線１１で短絡させてもよい。ただし，被覆導線１１は，長さが伸長時のアクチュエータ膜１よりも長く，電解質溶液３と電気化学反応を起こさないために被覆されている必要がある。また，アクチュエータ膜１が長い場合，電圧降下を避けるために，図４Ｂのようにアクチュエータ膜１両端のみでなく中央部に複数電極をつけてもよい。ここで，図示はしていないが，対向電極２にも同様に被覆導線を設けると，対向電極２の電圧降下が抑えられてさらに効果的である。
【００２８】
次に実施例１のアクチュエータモジュール１０の作製方法について述べる。図５は実施例１のアクチュエータモジュール１０の作製方法について模式的に示した図である。
はじめに，図５Ａのように，固定部材部分５１の一部であるアクリル片１２，アクリル片１３，アクチュエータ膜電圧供給電極６，アクチュエータ膜１，固定部材部分５１の一部であるアクリル片１４，アクリル片１５，対向電極２，対向電極電圧供給電極７，固定部材部分５１の一部であるアクリル片１６，アクリル片１７を順番に重ね，それぞれ接合する。アクリル片１２，アクリル片１３には,後に電解質溶液３，ガス４を入れるための細孔１８，細孔１９がそれぞれ開いている。アクチュエータ膜１，対向電極２は，炭素微粒子を混合したイオン導電性高分子分散液を基板に滴下，乾燥することで，基板上に膜を作製した後，基板から剥し，任意のサイズに成型することで作製する。次に，図５Ａで組み立てたものを，容器５の伸縮性部材部分８である薄いシリコンゴムチューブで包み，アクリル片１２，アクリル片１３，アクリル片１４，アクリル片１５，アクリル片１６，アクリル片１７部分で接着する（図５Ｂ）。最後に，アクリル片１２の細孔１８より電解質溶液３を注入した後，アクリル片１３の細孔１９を封止し，アクチュエータ膜１に張力がかかる内圧になるまでガス４を細孔１８より注入する（図５Ｃ）。その後，細孔１８を封止することで，アクチュエータモジュール１０は完成する。
【実施例２】
【００２９】
実施例２では，本発明のアクチュエータモジュールの種々の実現形態を説明する。
図６は本発明のアクチュエータモジュール構造の一形態を示す概念図である。図６Ａはアクチュエータモジュールユニットの断面構造を，図６Ｂはアクチュエータユニットを直列に接続した状態，図６Ｃは直列に接続したアクチュエータユニットを巻き取った状態をあらわしている。アクチュエータモジュールユニット６０は，アクチュエータ膜１，対向電極２，対向電極２０，電解質溶液３，ガス４，樹脂材料などでできた固定部材部分５１とゴム材料などでできた伸縮性部材部分８からなる容器５，アクチュエータ膜電圧供給電極６，アクチュエータ膜電圧供給電極２２，対向電極電圧供給電極７，対向電極電圧供給電極２３，被覆導線１１，被覆導線２１からなる。容器５の内部にはアクチュエータ膜１，対向電極２，対向電極２０，電解質溶液３，ガス４，アクチュエータ膜電圧供給電極６，アクチュエータ膜電圧供給電極２２，対向電極電圧供給電極７，対向電極電圧供給電極２３，被覆導線１１，被覆導線２１が収容され，ガス４により陽圧に保たれつつ密封されている。
【００３０】
容器５の伸縮部材部分８はアクチュエータ膜１の長手方向を囲むように設けられている。アクチュエータ膜１の両端は容器５の固定部材部分５１に固定されている。また，アクチュエータ膜１の両端にはそれぞれ，アクチュエータ膜電圧供給電極６，アクチュエータ膜電圧供給電極２２の一端が接合されている。アクチュエータ膜電圧供給電極６，アクチュエータ膜電圧供給電極２２は，容器５の固定部材部分５１の壁面に埋め込まれることで容器５に固定され，アクチュエータ膜が接続されていないほうの端は外部に露出している。さらに，アクチュエータ膜１の両端は被覆導線１１で電気的に短絡されている。
対向電極２はアクチュエータ膜１と対向するように配置され，その一端は対向電極電圧供給電極７の一端と接合されている。対向電極電圧供給電極７の対向電極２が接合されていないもう一方の端は容器５の固定部材部分５１を通し容器外部に露出している。対向電極２が接合された対向電極電圧供給電極７は容器５の固定部材部分５１に固定されているため，対向電極２は一端のみが容器５に固定されていることになる。対向電極２０も同様にアクチュエータ膜１と対向するように配置され，その一端は対向電極電圧供給電極２３の一端とつながり，容器５の固定部材部分５１に固定されている。対向電極電圧供給電極２３の他方の端も，対向電極電圧供給電極７と同様に，容器５の固定部材部分５１の壁面に埋め込まれることで容器５に固定され，一部は外部に露出している。
【００３１】
容器５の内圧はガス４により陽圧になるよう保たれているため，伸縮性部材部分８は伸長されている。伸縮性部材部分８は，アクチュエータ膜１及び対向電極２を囲むように設けられているため，容器５にはアクチュエータ膜１を引っ張る方向に変形する力がかかっている。アクチュエータ膜１の両端は容器５の固定部材部分５１に固定されていているため，常に容器５により張力がかかっている。それに対し，対向電極２，対向電極２０は一端のみが容器５の固定部材部分５１に固定されているため，容器５からの張力はかかっていない。そのため，アクチュエータ膜１の伸縮動作は対向電極２，対向電極２０に阻害されず，アクチュエータモジュール１０の伸縮動作として伝えることができる。
【００３２】
図６Ａのアクチュエータモジュールユニット６０を伸縮動作せるためには，実施例１の図１で述べたアクチュエータモジュール１０と同様に，アクチュエータ膜電圧供給電極６と対向電極電圧供給電極７の間に外部から電圧を印加する。
【００３３】
図６Ａのアクチュエータモジュールユニット６０の特徴は，アクチュエータモジュールユニット６０の両端にアクチュエータ膜と対向電極につながった電極が1組ずつ露出しているため，図６Ｂに示すように、アクチュエータモジュールユニット６０を複数個直列に接続し、全体をアクチュエータとして使用できるところにある。この場合，電源２４は一番端のアクチュエータモジュールユニットのみに接続するだけで，すべてのアクチュエータモジュールユニットが動作する。アクチュエータモジュールユニット６０の全長が２センチメートルとすると，その伸縮率は最大３％のため，最大変位量は０．６ミリメートルであるが，これを１０個直列につなぐと，最大６ミリメートルの変位が得られる。さらに，図６Ｃに示すように巻き取ることで，省スペースで大きな変位をえることもできる。なお、この図では電極間の電線は簡略化して図示されており、電源２４は図示を省略してある。
【００３４】
このように，図６のアクチュエータモジュールを使用すれば，アクチュエータモジュールユニット６０を直列に接合することにより，任意の変位量のアクチュエータモジュールを得ることができる。
【００３５】
図７は本発明のアクチュエータモジュール構造の他の形態を示す概念図である。図７Ａはアクチュエータモジュールユニットの断面の概念図，図７Ｂはアクチュエータモジュールユニットを用いたアクチュエータマトリクスの断面の概念図である。図７Ａのアクチュエータモジュールユニット７０の構成は，実施例１図１，図４のアクチュエータモジュールと同じであるが，図７Ａのアクチュエータモジュールユニット７０ではアクチュエータ膜１の一端が容器１の伸縮部材部分８に接合されている。そのため，アクチュエータ膜１の伸縮動作は伸縮部材部分８の動作として伝わる。したがって，伸縮部材部分８にピン２５を接続すれば，アクチュエータモジュールユニット７０への電圧印加によるアクチュエータ膜１の伸縮動作は，ピン２５の上下運動として取り出すことができる。
【００３６】
図７Ａのアクチュエータモジュールユニット７０の特徴は，容器５の動く部分が伸縮部材部分８とピン２５がある上部のみであるため，図７Ｂのように並べ，壁面同士を接合することでアクチュエータマトリクスが容易にできるところにある。即ち、例えば、ピン２５が二次元に配列されるように並べることができる。このアクチュエータマトリクスは，図７Ｂに示すように，各アクチュエータモジュールユニットにスイッチをもうけ， 正電源と負電源を用いて制御することで任意のアクチュエータモジュールユニットのピンを動かすことができる。図７Ｂでは一つおきにピンを上げるため，一つおきにアクチュエータモジュールユニットに逆の符号の電圧を与えている。もちろん，スイッチを電子素子に置き換えることや，ブリッジ法を用いて単電源で制御することも可能である。
【００３７】
図８は本発明の実施例に係るアクチュエータモジュール構造の他の形態を示す概念図である。伸縮率の小さな伸縮型アクチュエータ動きを拡大するための方法の一つとして、Ｖ字構造の利用がある。Ｖ字構造とは，伸縮型アクチュエータの両端を固定し，アクチュエータ膜中央部にアクチュエータ膜に対し垂直方向に負荷をかけた構造をさす。伸縮型アクチュエータを収縮した状態で一直線になるようにアクチュエータの両端を容器に固定する。そして，その状態でアクチュエータを伸長させると，中央部がたわむ。そのたわみを中央部に設けた負荷でアクチュエータ膜と垂直方向の変位として取り出すと，伸縮率が小さい場合，アクチュエータの端を開放して伸縮させた場合に得られる変位よりはるかに大きな値が得られる。図８のアクチュエータモジュールユニットはこの機構を利用して，大きな変位を取り出すことを特徴とする。
【００３８】
図８はＶ字構造を用いたアクチュエータモジュールユニットの断面の概念図を示している。図８Ａはアクチュエータモジュールユニットに正の電圧を印加することでアクチュエータ膜を収縮させ，ピンを上げた状態を表す概念図，図８Ｂはアクチュエータモジュールユニットに負の電圧を印加することでアクチュエータ膜を伸長させ，ピンを下げた状態を表す概念図である。アクチュエータモジュールユニット８０は，アクチュエータ膜１，アクチュエータ膜２６，対向電極２，対向電極２０，電解質溶液３，ガス４，樹脂材料などでできた固定部材部分５１とゴム材料などでできた伸縮性部材部分８からなる容器５，アクチュエータ膜電圧供給電極６，対向電極電圧供給電極７，被覆導線１１，被覆導線２７，被覆導線２９，被覆導線３０，ピン２８からなる。容器５の内部にはアクチュエータ膜１，アクチュエータ膜２６，対向電極２，対向電極２０，電解質溶液３，ガス４，アクチュエータ膜電圧供給電極６，対向電極電圧供給電極７，被覆導線１１，被覆導線２７，被覆導線２９，被覆導線３０，ピン２８が収容され，密封されている。
【００３９】
容器５の伸縮部材部分８は容器５の上部に設けられている。アクチュエータ膜１の一端とアクチュエータ膜２６の一端は被覆導線２７でつながり，電気的に短絡されている。アクチュエータ膜１の他方の端は，アクチュエータ膜電圧供給電極６の一端につながり，アクチュエータ膜２６の他方の端は容器５の固定部材部分５１に固定されている。アクチュエータ膜電圧供給電極６は，容器５の固定部材部分５１の壁面に埋め込まれることで容器５に固定され，アクチュエータ膜が接続されていないほうの端は外部に露出している。アクチュエータ膜１，アクチュエータ膜２６，被覆導線２７をあわせた長さは，アクチュエータ膜１，アクチュエータ膜２６が収縮したときに容器５内でたるまずに直線になるように調整されている。アクチュエータ膜１の両端は被覆導線１１がつながり，電気的に短絡されている。アクチュエータ膜２６の両端も同様に被覆導線２９がつながり，電気的に短絡されている。
【００４０】
対向電極２はアクチュエータ膜１と対向するように配置され，その一端は対向電極電圧供給電極７の一端とつながっている。対向電極電圧供給電極７の他方の端は，アクチュエータ膜電圧供給電極６と同様に，容器５の固定部材部分５１の壁面に埋め込まれることで容器５に固定され，外部に露出している。対向電極２０はアクチュエータ膜２６と対向するように配置され，その一端は容器５の固定部材部分５１に固定されている。対向電極２と対向電極２０は被覆導線３０でつながり，電気的に短絡されている。
【００４１】
ピン２８は下部が被覆導線２７の中央部に接合され，上部が容器５の伸縮部材部分８と接合されている。したがって，ピン２８は伸縮性部材部分８よりうけた下方向の力を，被覆導線２７を介して張力としてアクチュエータ膜１，アクチュエータ膜２６に与えている。ピン２８はアクチュエータ膜１，アクチュエータ膜２６の伸長時でもアクチュエータ膜１，アクチュエータ膜２６に張力がかけられるように長さが調整されている。
【００４２】
容器５の表面に露出しているアクチュエータ膜電圧供給電極６と対向電極電圧供給電極７との間に，正の電圧を印加すると，アクチュエータ膜１，アクチュエータ膜２６は収縮し，ピン２８を上に持ち上げる（図８Ａ）。逆に，負の電圧を印加するとアクチュエータ膜１，アクチュエータ膜２６は伸長し，ピン２８を下にさげる（図８Ｂ）。
この図８のアクチュエータモジュールユニットで，アクチュエータ膜１，アクチュエータ膜２６をそれぞれ長さ１センチメートルのものを使用した場合，ピン２８を最大２ミリメートル動かすことができる。
【００４３】
なお、この実施例ではアクチュエータ膜は１と26の２本で構成されているが、本実施例に係るアクチュエータモジュールユニットを実現するためには、アクチュエータ膜は３本以上で構成してもよい。例えば、アクチュエータ膜を３本使用する場合、例えば、アクチュエータ膜の２カ所の接続箇所の内の１カ所にピンを設けるように構成することも可能である。
【００４４】
図８のアクチュエータモジュールユニットは，大きな変位を取り出せるだけでなく，図７で説明したアクチュエータモジュールユニット７０と同様に，容器５の動く部分が伸縮部材部分８とピン２８がある上部のみであるため，壁面同士を接合することで容易にアクチュエータマトリクスができるという特徴もある。図８のアクチュエータモジュールユニットで作製したアクチュエータマトリクスは，変位が大きいだけでなく，厚さを薄くできるといった利点ももつ。
【００４５】
図９は図８のアクチュエータモジュールユニットを用いたアクチュエータマトリクスの概念図を示している。図９Ａはアクチュエータモジュールユニットを用いた１次元アクチュエータマトリクスを上部からみた様子，図９Ｂはアクチュエータモジュールユニットを用いた２次元のアクチュエータマトリクスを上部からみた様子を示している。
【００４６】
図８のアクチュエータモジュールユニットを用いてアクチュエータマトリクスを作製する場合，もっとも単純な構造は図９Ａに示すような１次元アクチュエータマトリクスである。これは，ピン２８を１直線状なるように，アクチュエータモジュールユニット８０の伸縮部材部分８を上にして容器５の長手方向の面を平行に並べることで作製できる。同じように，アクチュエータモジュールユニット８０の伸縮部材部分８を上にして容器５の長手方向の面を平行に並べても，少しずつずらして並べることで，図９Ｂのように２次元のアクチュエータマトリクスを作製することができる。
【実施例３】
【００４７】
実施例３では，本発明のアクチュエータモジュールを用いた応用例として携帯型触覚伝達デバイスの一つである点字表示デバイスについて説明する。
点字はピッチ約２．２ミリメートル，高さ約０．４ミリメートルの３×２の点マトリクスを一単位としている。本実施例の点字表示デバイスは，６個のピンマトリクスが３×２に配置され，電気信号で任意のピンが０．４ミリメートルのストロークで上下に動かせるデバイスとする。
【００４８】
本発明のアクチュエータモジュールを用いたもっとも単純な点字表示デバイスは，実施例２の図７で説明したアクチュエータモジュールユニット７０を使用したアクチュエータマトリクスである。実施例２の図７Ｂではアクチュエータモジュールユニット７０を１次元に並べているが，これを３×２となるように並べればよい。
【００４９】
図１０にアクチュエータモジュールユニット７０を３×２に並べた点字表示デバイス１００を斜めからみた様子を示す概念図を示す。点字の仕様をみたすためアクチュエータモジュールユニット７０は以下のようにする。
(1)各ピンのピッチを約２．２ミリメートルとするため，アクチュエータモジュールユニット７０の上から見た断面を２．２ミリメートル×２．２ミリメートルにする。
(2)ピンを０．４ミリメートル上下させる必要があるため，アクチュエータ膜１の長さを約１５ミリメートル以上とする。
【００５０】
このようなアクチュエータモジュールユニット７０を３×２となるように並べそれぞれを固定することで，任意のアクチュエータモジュールへの電圧印加で点字を表示する，点字表示デバイスとなる。
【００５１】
この点字表示デバイス１００はコンパクトであるが，厚みが１５ミリメートル以上ある。そのため，次に厚みが薄い点字表示デバイスについて図１１を用いて説明する。
図１１はアクチュエータモジュールユニット８０を３×２に並べた点字表示デバイス１１０を上部みた様子を示す概念図である。点字の仕様をみたすためアクチュエータモジュールユニット８０は以下のようにする。
(1)各ピンのピッチを約２．２ミリメートルとするため，アクチュエータモジュールユニット８０の上から見た幅を０．９８ミリメートルにする。
(2)ピンを０．４ミリメートル上下させる必要があるため，アクチュエータ膜１の長さを約４ミリメートル以上とする。
【００５２】
このようなアクチュエータモジュールユニット８０を交互に１．９６ミリメートルずらしながら６個並べることで，任意のアクチュエータモジュールへの電圧印加で点字を表示する，点字表示デバイスとなる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】（Ａ）実施例１のアクチュエータモジュール１０の断面構造を示す概念図。（Ｂ）実施例１のアクチュエータモジュール１０の外面を示す概念図。
【図２】（Ａ）実施例１のアクチュエータモジュール１０のアクチュエータ膜電圧供給電極６と対向電極電圧供給電極７を同電位にした状態を示す概念図。（Ｂ）実施例１のアクチュエータモジュール１０のアクチュエータ膜電圧供給電極６が正になるように電圧を印加した状態を示す概念図。（Ｃ）実施例１のアクチュエータモジュール１０のアクチュエータ膜電圧供給電極６と対向電極電圧供給電極７を開放にした状態を示す概念図。（Ｄ）実施例１のアクチュエータモジュール１０のアクチュエータ膜電圧供給電極６が負になるように電圧を印加した状態を示す概念図。（Ｅ）実施例１のアクチュエータモジュール１０のアクチュエータ膜電圧供給電極６と対向電極電圧供給電極７を開放にした状態を示す概念図。
【図３】実施例１のアクチュエータモジュール１０を動作させるときの，アクチュエータ膜電圧供給電極６と対向電極電圧供給電極７との間に印加する電圧とアクチュエータ膜１に流れる電流，アクチュエータモジュール１０の伸縮率の関係を示す図。
【図４】（Ａ）実施例１のアクチュエータモジュールの断面を示す構造で，アクチュエータ膜１と対向電極２間にセパレータ９を入れ，アクチュエータ膜１の両端を被覆導線１１で短絡させた場合の概念図。（Ｂ）実施例１のアクチュエータモジュールの断面を示す構造で，アクチュエータ膜１と対向電極２間にセパレータを入れ，アクチュエータ膜１の中央部に複数電極をつけ被覆導線１１で短絡させた場合の概念図。
【図５】（Ａ）実施例１のアクチュエータモジュールの作製方法の工程の内，固定部材部分５１の一部であるアクリル片１２，アクリル片１３，アクチュエータ膜電圧供給電極６，アクチュエータ膜１，固定部材部分５１の一部であるアクリル片１４，アクリル片１５，対向電極２，対向電極電圧供給電極７，固定部材部分５１の一部であるアクリル片１６，アクリル片１７を順番に重ね，接合することを示した概念図。（Ｂ）実施例１のアクチュエータモジュールの作製方法の工程の内，図５Ａで組み立てたものを，容器５の伸縮性部材部分８である薄いシリコンゴムチューブで包みこむことを示した概念図。（Ｃ）実施例１のアクチュエータモジュールの作製方法の工程の内，ガス４を細孔１８より注入することを示した概念図。
【図６】（Ａ）実施例２のアクチュエータ膜電圧供給電極６とアクチュエータ膜電圧供給電極２２，対向電極電圧供給電極７，対向電極電圧供給電極２３が容器５より外部に露出しているアクチュエータモジュールユニット６０の断面構造を示す概念図。（Ｂ）図６Ａのアクチュエータモジュールユニットを直列に接合したアクチュエータモジュールを示す概念図。（Ｃ）図６Ｂのアクチュエータモジュールを巻き取った状態を示す概念図。
【図７】（Ａ）実施例２のアクチュエータ膜１の一端が固定されている面が伸縮部材８であるアクチュエータモジュールユニット７０の断面構造を示す概念図。（Ｂ）図７Ａのアクチュエータモジュールユニットを並列に接合したアクチュエータマトリクスの断面構造を示す概念図。
【図８】（Ａ）実施例２のＶ字構造を利用したアクチュエータモジュールユニット８０のアクチュエータ膜に正の電圧を印加した場合の断面構造を示す概念図。（Ｂ）実施例２のＶ字構造を利用したアクチュエータモジュールユニット８０のアクチュエータ膜に負の電圧を印加した場合の断面構造を示す概念図。
【図９】（Ａ）図８のアクチュエータモジュールユニットを用いた１次元アクチュエータマトリクスを上部からみた様子を示す概念図。（Ｂ）図８のアクチュエータモジュールユニットを用いた２次元アクチュエータマトリクスを上部からみた様子を示す概念図。
【図１０】図７のアクチュエータモジュール７０を３×２に並べた点字表示デバイス１００を斜めからみた様子を示す概念図。
【図１１】図８のアクチュエータモジュールユニット８０を３×２に並べた点字表示デバイス１１０を上部みた様子を示す概念図。
【符号の説明】
【００５４】
１…アクチュエータ，２…対向電極，３…電解質溶液，４…ガス，５…容器，６…アクチュエータ膜電圧供給電極，７…対向電極電圧供給電極，８…伸縮性部材部分，９…セパレータ，１０…アクチュエータモジュール，１１…被覆導線，１２…アクリル片，１３…アクリル片，１４…アクリル片，１５…アクリル片，１６…アクリル片，１７…アクリル片，１８…細孔，１９…細孔，２０…対向電極，２１…被覆導線，２２…アクチュエータ膜電圧供給電極，２３…対向電極電圧供給電極，２４…電源，２５…ピン，２６…アクチュエータ膜，２７…被覆導線，２８…ピン，２９…被覆導線，３０…被覆導線，５１…固定部材部分，６０…アクチュエータモジュールユニット，７０…アクチュエータモジュールユニット，８０…アクチュエータモジュールユニット。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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